JP2005140597A - Article recognition method and its system, surface mounting machine equipped with the system, component-testing arrangement, dispenser, mounted substrate inspection device and printed board inspection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an article recognition method and device having high recognition accuracy and being capable of reducing the cost, and to provide various devices which use it. <P>SOLUTION: An article recognition device 20 recognizes the state of articles, based on the image captured by photographing an electronic circuit constituting article C with a photographing means 18. The device comprises a conversion lens 23 provided in addition to the photographing means 18, capable of switching the focal length or the angle of view, a switching means 29 for switching its working state, and a recognition means for recognizing the state of the electronic circuit constituting article C, based on the image of the photographed electronic circuit constituting article C. The switching means 29 is constituted so as to switch the working state of the conversion lens 23 so that a proper focal length or an angle of view is determined for photographing the electronic circuit constituting article C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子回路構成物品(IC等の電子部品や、それを実装する基板など)の状態を認識する物品認識方法や物品認識装置、更にその物品認識装置を備えた表面実装機、同部品試験装置、同ディスペンサ、同実装基板検査装置及び同印刷基板検査装置に関する。   The present invention relates to an article recognition method and article recognition apparatus for recognizing the state of an electronic circuit component article (an electronic component such as an IC or a substrate on which the electronic circuit is mounted), a surface mounter including the article recognition apparatus, and the component The present invention relates to a test apparatus, a dispenser, a mounted board inspection apparatus, and a printed board inspection apparatus.

従来から、IC等の電子部品を吸着ノズルによって負圧吸着し、プリント基板の所定位置に移載して実装するように構成された表面実装機が一般に知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a surface mounting machine configured to suck an electronic component such as an IC with a suction nozzle and transfer it to a predetermined position on a printed circuit board for mounting is generally known.

この種の表面実装機では、部品の吸着ミスや吸着ズレに伴う実装不良を防止するために、CCDカメラ等を用いた部品認識装置により吸着部品を撮像して部品の有無や吸着ずれを調べることが行われている。例えば特許文献1には、移動可能な電子部品装着ヘッドに吸着ノズルと撮像カメラとを共に下向きに設けるとともに、その下方に上向きの固定ミラーを設け、電子部品装着ヘッドがミラーの上を通過する際に、吸着ノズルに吸着された電子部品の下面の像をミラーに反射させて撮像するようにした電子部品装着装置(実装機)が示されている。また、この装置では、電子部品を吸着ノズルに吸着させる際にも直接電子部品を撮像して部品認識を行うようにしている。
特開平6−216568号公報
In this type of surface mounter, in order to prevent mounting failure due to component suction mistakes or suction shifts, the component recognition device using a CCD camera or the like is used to image the component and check for the presence or absence of components. Has been done. For example, Patent Document 1 discloses a case in which a suction nozzle and an imaging camera are both provided downward on a movable electronic component mounting head, and an upward fixed mirror is provided below the electronic component mounting head so that the electronic component mounting head passes over the mirror. 1 shows an electronic component mounting apparatus (mounting machine) in which an image of the lower surface of an electronic component sucked by a suction nozzle is reflected by a mirror and picked up. Further, in this apparatus, when the electronic component is attracted to the suction nozzle, the electronic component is directly imaged to recognize the component.
JP-A-6-216568

上記特許文献1に示されるような従来の実装機には、単焦点レンズを備えたカメラが用いられるのが一般的である。これは、カメラと被写体との距離(光路長)や画角(認識視野)を固定して撮像するのには構造が簡単でコスト的に有利である。   A conventional mounting machine as disclosed in Patent Document 1 generally uses a camera having a single focus lens. This is simple in structure and advantageous in terms of cost for imaging with a fixed distance (optical path length) and angle of view (recognition visual field) between the camera and the subject.

しかしながら、例えば異なる距離の被写体を撮像する場合には、双方ともにピントを合わせることができないので、少なくとも一方の画像が不鮮明になるという問題が発生する。例えば特許文献1に示された装置では、1個の電子部品の実装にあたり、部品吸着時と吸着後の保持状態の認識時とで2回の撮像を行っている。このような場合、部品吸着時のカメラと電子部品との距離と、保持状態認識時のカメラと電子部品との距離(ミラーで折り返された光路の全長)が異なっている(同文献には記述がないが、同文献の図1からそのように解される)ので、単焦点レンズのカメラでは双方ともにピントの合った鮮明な画像を得ることができず、十分な認識精度を得ることが困難である。   However, for example, when photographing subjects at different distances, since both cannot be focused, there arises a problem that at least one of the images becomes unclear. For example, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, when mounting one electronic component, imaging is performed twice, at the time of component adsorption and at the time of recognition of the holding state after adsorption. In such a case, the distance between the camera and the electronic component at the time of picking up the component and the distance between the camera and the electronic component at the time of holding state recognition (the total length of the optical path folded by the mirror) are different (described in the same document). However, it can be understood from FIG. 1 of the same document) that a single-focus lens camera cannot obtain a clear image in which both are in focus, and it is difficult to obtain sufficient recognition accuracy. It is.

このように異なる場所で撮像を行う場合に限らず、単に電子部品の保持状態を認識するときにおいても、保持する電子部品の大きさ(光路方向の厚さ)が異なればカメラと被写体との距離が変化するので、同様の問題が発生する。   In this way, the distance between the camera and the subject is not limited to the case where the image is taken in different places, but the size of the electronic component to be held (thickness in the optical path direction) is different even when the holding state of the electronic component is simply recognized. The same problem occurs because of the change.

また例えば、異なる大きさ(光路と垂直方向の広さ)の電子部品を認識する場合、単焦点レンズでは画角が一定のため、小さな部品を撮像したときにはその画像が小さくなる。従って適切な解像度を得ることができず、十分な認識精度を得ることが困難である。   Also, for example, when recognizing electronic parts having different sizes (widths in the direction perpendicular to the optical path), the angle of view is constant in the single focus lens, so that when a small part is imaged, the image becomes small. Therefore, an appropriate resolution cannot be obtained, and it is difficult to obtain sufficient recognition accuracy.

上記のような各場合、双方とも鮮明な画像を得るためには、或いは双方とも適切な解像度を得るためには、例えば距離や解像度を揃えるためにレイアウトを工夫をするか、2台のカメラを備えて別々に撮像するか、或いはカメラ側にピント調節機構やズーム機構を設ける等の対策が考えられる(但し特許文献1にはこれらに関する記述はない)。しかしこれらは、レイアウトやカメラの構造が複雑になり、コストアップが大となるものであった。   In each case as described above, in order to obtain a clear image in both cases, or in order to obtain an appropriate resolution in both cases, for example, the layout may be devised to align the distance and resolution, or two cameras may be installed. It is possible to take measures such as providing images separately, or providing a focus adjustment mechanism or a zoom mechanism on the camera side (however, Patent Document 1 does not describe them). However, these have complicated layouts and camera structures, and increase the cost.

このような問題は、実装機に限らず、電子回路構成物品(IC等の電子部品や、それを実装する基板など)の状態を認識する物品認識手段を備えた装置(例えば部品試験装置、ディスペンサ、実装基板検査装置、印刷基板検査装置など)に共通するものである。   Such a problem is not limited to a mounting machine, but an apparatus (for example, a component testing apparatus, a dispenser) provided with an article recognition means for recognizing the state of an electronic circuit component article (an electronic component such as an IC or a board on which the electronic circuit component is mounted). , Mounting board inspection apparatus, printed board inspection apparatus, etc.).

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、撮像手段と被写体との距離が異なるものをそれぞれ鮮明に撮像したり、異なる認識視野を適切な解像度で撮像したりすることを簡単な構造で実現することにより、高い認識精度を得つつコストを低減することができる物品認識方法や装置を提供するとともに、更にそれらを用いた各種装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and clearly captures images with different distances between the imaging means and the subject, or images different recognition fields of view with appropriate resolution. An object of the present invention is to provide an article recognition method and apparatus capable of reducing cost while achieving high recognition accuracy by realizing with a simple structure, and to provide various apparatuses using them.

上記課題を解決するために本発明は、電子回路構成物品を撮像手段により撮像し、その画像に基づき物品の状態を認識する物品認識方法であって、上記撮像手段に付加して、焦点距離または画角を変更するためのコンバージョンレンズを用意し、適切な焦点距離または画角となるように、上記コンバージョンレンズを電子回路構成物品と上記撮像手段との間の光路上に介在させる状態と上記光路上から除去させる状態とを切換えて該電子回路構成物品を撮像し、撮像された画像に基づいて該電子回路構成物品の状態を認識することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an article recognition method in which an electronic circuit component article is picked up by an image pickup unit and the state of the article is recognized based on the image. A conversion lens for changing the angle of view is prepared, and a state in which the conversion lens is interposed on an optical path between the electronic circuit component and the imaging means so as to obtain an appropriate focal length or angle of view and the light The electronic circuit component article is imaged by switching the state to be removed from the road, and the state of the electronic circuit component article is recognized based on the captured image.

ここで、電子回路構成物品とは、上述のようにIC等の電子部品や、それを実装する基板(実装前及び実装後)を指す。また、コンバージョンレンズとは、焦点距離や画角を変えるために撮像レンズに付加する公知のレンズであり、例えば望遠側にするためのテレコンバージョンレンズや広角側にするためのワイドコンバージョンレンズなどがある。   Here, the electronic circuit component article refers to an electronic component such as an IC as described above, and a substrate (before and after mounting) on which the electronic component is mounted. The conversion lens is a known lens that is added to the imaging lens in order to change the focal length or the angle of view. For example, there is a teleconversion lens for the telephoto side or a wide conversion lens for the wide angle side. .

本発明の別の態様は、電子回路構成物品を撮像手段により撮像し、その画像に基づき物品の状態を認識する物品認識装置であって、上記撮像手段に付加して、電子回路構成物品と上記撮像手段との間の光路上に介在させる状態と上記光路上から除去させる状態とを切換可能に設けられた、焦点距離または画角を変更可能とするコンバージョンレンズと、上記コンバージョンレンズの上記切換えを行う切換え手段と、撮像された該電子回路構成物品の画像に基づいて該電子回路構成物品の状態を認識する認識手段とを備え、上記切換え手段は、電子回路構成物品の撮像時に適切な焦点距離または画角となるように上記コンバージョンレンズの上記切換えを行うことを特徴とする(請求項2)。   Another aspect of the present invention is an article recognition apparatus for imaging an electronic circuit component article by an imaging unit and recognizing the state of the article based on the image, and adding the electronic circuit component article to the imaging unit. A conversion lens that can be switched between a state of being interposed on the optical path between the imaging unit and a state of being removed from the optical path, and that can change a focal length or an angle of view, and the switching of the conversion lens. Switching means for performing, and recognition means for recognizing the state of the electronic circuit component article based on the captured image of the electronic circuit component article, wherein the switching means has an appropriate focal length when imaging the electronic circuit component article Alternatively, the switching of the conversion lens is performed so as to obtain an angle of view (claim 2).

この構成において、上記コンバージョンレンズは焦点距離を変化させるものであり、上記切換え手段は、要求される撮像の光路長に応じて上記コンバージョンレンズの上記切換えを行うようにすると良い。   In this configuration, the conversion lens changes the focal length, and the switching means may perform the switching of the conversion lens in accordance with the required optical path length of imaging.

或いは、上記コンバージョンレンズは画角を変化させるものであり、上記切換え手段は、認識すべき視野の広さに応じて上記コンバージョンレンズの上記切換えを行うようにしても良く、更に電子部品が所定位置に複数配置された状態を認識する場合に、上記撮像手段は、上記コンバージョンレンズが少なくとも大画角側に切換えられているとき、複数の電子部品を同時に撮像する(請求項3)ようにすることも好適である。   Alternatively, the conversion lens may change the angle of view, and the switching unit may perform the switching of the conversion lens in accordance with the width of the field of view to be recognized, and the electronic component may be in a predetermined position. When recognizing a state in which a plurality of components are arranged, the imaging unit images a plurality of electronic components at the same time when the conversion lens is switched to at least a large angle of view (Claim 3). Is also suitable.

なお、上記物品認識装置を他の装置の一部とする場合には、必ずしも独立した外観を有する必要はなく、その機能を有する部品群を以って物品認識装置とする。   In addition, when making the said article recognition apparatus a part of other apparatuses, it is not necessarily required to have an independent external appearance, and it is set as an article recognition apparatus by the component group which has the function.

次の(1)乃至(5)の各装置に請求項2または3記載の物品認識装置を備えるようにすることも好適である。   It is also preferable that each of the following devices (1) to (5) is provided with the article recognition device according to claim 2 or 3.

(1)電子回路構成物品である電子部品を、部品供給部から基板上の所定位置に移載して実装する表面実装機であって、更に上記部品供給部から該電子部品を取出して保持する保持手段と、上記保持手段を該電子部品保持状態で上記基板上の所定位置まで移動させる駆動手段とを備え、少なくとも上記保持手段の移動中に上記物品認識装置によって該電子部品の保持状態を認識するように構成されていることを特徴とする表面実装機(請求項4)。   (1) A surface mounter for transferring and mounting an electronic component, which is an electronic circuit component article, from a component supply unit to a predetermined position on a substrate, and further taking out and holding the electronic component from the component supply unit A holding means; and a driving means for moving the holding means to a predetermined position on the substrate in the electronic component holding state, and at least during the movement of the holding means, the article recognition device recognizes the holding state of the electronic component. A surface-mounting machine (claim 4), characterized in that

(2)電子回路構成物品である電子部品を、部品供給部から検査手段の所定位置に移載して各種検査を行う部品試験装置であって、更に上記部品供給部から該電子部品を取出して保持する保持手段と、上記保持手段を該電子部品保持状態で上記検査手段の所定位置まで移動させる駆動手段とを備え、少なくとも上記保持手段の移動中に上記物品認識装置によって該電子部品の保持状態を認識するように構成されていることを特徴とする部品試験装置(請求項5)。   (2) A component testing apparatus for performing various inspections by transferring an electronic component, which is an electronic circuit component article, from a component supply unit to a predetermined position of an inspection means, and further taking out the electronic component from the component supply unit Holding means for holding, and driving means for moving the holding means to a predetermined position of the inspection means in the electronic component holding state, and holding the electronic component by the article recognition device at least during the movement of the holding means The component testing apparatus is characterized by recognizing the above (Claim 5).

(3)電子部品を固定する塗布剤を、電子回路構成物品である基板上の所定の塗布位置に塗布するディスペンサであって、更に塗布剤を上記塗布位置で吐出するディスペンサヘッドと、上記ディスペンサヘッドを該基板上で移動させる駆動手段とを備え、上記物品認識装置によって該基板上の塗布位置または塗布剤の塗布状態を認識させることを特徴とするディスペンサ(請求項6)。   (3) A dispenser for applying a coating agent for fixing an electronic component to a predetermined coating position on a substrate which is an electronic circuit component article, and further a dispenser head for discharging the coating agent at the coating position, and the dispenser head And a drive means for moving the material on the substrate, and the article recognition device recognizes the application position on the substrate or the application state of the coating agent (Claim 6).

(4)電子回路構成物品である実装後の基板の、実装状態検査を行う実装基板検査装置であって、更に上記物品認識装置に認識された該実装後の基板の実装状態に基づいて検査合否を判定する検査手段とを備えることを特徴とする実装基板検査装置(請求項7)。   (4) A mounting board inspection apparatus for inspecting a mounting state of a substrate after mounting, which is an electronic circuit component article, and further checking based on the mounting state of the mounted board recognized by the article recognition apparatus. A mounting board inspection apparatus comprising: an inspection means for determining

(5)電子回路構成物品である塗布剤印刷後の基板の、塗布剤印刷状態検査を行う印刷基板検査装置であって、更に上記物品認識装置に認識された該塗布剤印刷後の基板の印刷状態に基づいて検査合否を判定する検査手段とを備えることを特徴とする印刷基板検査装置(請求項8)。   (5) A printed circuit board inspection apparatus for inspecting an application printing state of a printed circuit board printed substrate that is an electronic circuit component article, and further printing the printed circuit board recognized by the article recognition apparatus. A printed circuit board inspection apparatus comprising: an inspection unit that determines pass / fail of inspection based on a state (claim 8).

請求項1の発明によると、簡単な構造で、常にピントの合った画像や適切な認識視野の画像を得ることができる。例えば、焦点距離を変化させるコンバージョンレンズを用いれば、カメラと被写体(電子回路構成物品)との距離が異なる複数の画像を撮像する場合にコンバージョンレンズを切換えることによって、いずれの距離の被写体にもピントを合わせるようにすることができる。従って1台のカメラ(撮像手段)でそれぞれピントの合った鮮明な画像を得ることができる。また2個以上のコンバージョンレンズを切換え可能に設ければ、3通り以上の距離の切換えが可能である。このように、常にピントの合った画像で部品の認識を行うことができるので、認識精度を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to obtain an always focused image and an image with an appropriate recognition field with a simple structure. For example, if you use a conversion lens that changes the focal length, you can focus on a subject at any distance by switching the conversion lens when capturing multiple images with different distances between the camera and the subject (electronic circuit component). Can be matched. Accordingly, it is possible to obtain clear images in focus with one camera (imaging means). If two or more conversion lenses are provided so as to be switchable, three or more distances can be switched. As described above, since the component can be recognized with the always focused image, the recognition accuracy can be improved.

また例えば、画角を変化させるコンバージョンレンズを用いることによって、適切な認識視野の画像を得ることができる。即ち、広い認識視野が必要なとき(認識対象の部品や範囲が大きいとき)には画角が大となるようにコンバージョンレンズを切換えるようにすれば、容易に適切な認識視野の画像を得ることができる。例えば小さな部品や範囲を認識するときに、認識視野が小となるように望遠側に切換えて撮像すれば、大きな画像によって適切な解像度が得られ、認識精度を向上させることができる。   Further, for example, by using a conversion lens that changes the angle of view, an image with an appropriate recognition field of view can be obtained. In other words, when a wide recognition field is required (when the parts and range to be recognized are large), an image with an appropriate recognition field can be easily obtained by switching the conversion lens so that the angle of view is large. Can do. For example, when recognizing a small part or range, by switching to the telephoto side so that the recognition field of view is small, an appropriate resolution can be obtained with a large image, and the recognition accuracy can be improved.

或いは電子部品が複数配置された状態を認識する場合などであって、要求解像度が比較的低いときには認識視野が大となるように広角側に切換え、複数の電子部品を同時に撮像するようにすれば、効率良く部品認識を行うことができる。   Or, when recognizing a state in which a plurality of electronic components are arranged, and when the required resolution is relatively low, switching to the wide-angle side so that the recognition field of view becomes large and imaging a plurality of electronic components at the same time Therefore, the parts can be recognized efficiently.

ところで、コンバージョンレンズは単体(内蔵するレンズは複数枚のこともある)のレンズなので、上記切換えを行う機構を設けても、複数の撮像手段を設けたり、撮像手段にピント調節機構やズーム機構を備えたりするより格段に簡単な構造となる。従って、低コストを実現することができる。   By the way, since the conversion lens is a single lens (there may be a plurality of built-in lenses), even if a mechanism for performing the switching is provided, a plurality of imaging means are provided, or a focusing adjustment mechanism and a zoom mechanism are provided on the imaging means. It becomes a much simpler structure than it is equipped with. Therefore, low cost can be realized.

請求項2または3の発明によれば、請求項1に示す物品認識方法を用いた物品認識装置が得られる。従ってその方法による作用効果が得られる物品認識装置を具体化することができる。   According to the invention of claim 2 or 3, an article recognition apparatus using the article recognition method of claim 1 is obtained. Therefore, it is possible to embody an article recognition apparatus that can obtain the effects of the method.

そして、請求項4乃至8に示す表面実装機、部品試験装置、ディスペンサ、実装基板検査装置、及び印刷基板検査装置は、装置の用途に応じでそれぞれ撮像対象である電子回路構成物品が異なるものの、何れも高品質の実装基板を効率良く低コストで製造するために、高度な物品認識技術を要するものである。これらの装置に請求項2または3記載の物品認識装置を備えることにより、それを実現することができる。   The surface mounter, the component test apparatus, the dispenser, the mounting board inspection apparatus, and the printed board inspection apparatus shown in claims 4 to 8 are different in electronic circuit components that are imaging targets depending on the use of the apparatus. All of them require advanced article recognition technology in order to manufacture a high-quality mounting board efficiently and at low cost. By providing the apparatus for recognizing an article according to claim 2 or 3 in these apparatuses, this can be realized.

上記したことから明らかなように、本発明によれば、撮像手段と被写体との距離が異なるものをそれぞれ鮮明に撮像したり、異なる画角で撮像したりすることを簡単な構造で実現することにより、高い認識精度を得つつコストを低減することができる物品認識方法や装置、更にそれらを用いた表面実装機、部品試験装置、ディスペンサ、実装基板検査装置、及び印刷基板検査装置を得ることができる。   As is apparent from the above, according to the present invention, it is possible to realize a simple structure for capturing images with different distances between the imaging means and the subject, respectively, or capturing images with different angles of view. By this, it is possible to obtain an article recognition method and apparatus capable of reducing costs while obtaining high recognition accuracy, and a surface mounting machine, a component testing apparatus, a dispenser, a mounting board inspection apparatus, and a printed board inspection apparatus using them. it can.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1及び図2は、本発明の第1実施形態として、部品認識装置(本発明にかかる物品認識装置)が搭載される表面実装機(本発明に係る表面実装機)を概略的に示している。同図に示すように、実装機の基台1上には、プリント基板搬送用のコンベア2が配置され、プリント基板3がこのコンベア2上を搬送されて所定の装着作業位置で停止されるようになっている。なお、プリント基板3上には、基台1に対する当該プリント基板3の位置を特定するためのフィデューシャルマークFが形成されている。   FIG. 1 and FIG. 2 schematically show a surface mounter (surface mounter according to the present invention) on which a component recognition device (article recognition device according to the present invention) is mounted as a first embodiment of the present invention. Yes. As shown in the drawing, a printed circuit board conveying conveyor 2 is arranged on a base 1 of the mounting machine, and the printed circuit board 3 is conveyed on the conveyor 2 and stopped at a predetermined mounting work position. It has become. A fiducial mark F for specifying the position of the printed circuit board 3 with respect to the base 1 is formed on the printed circuit board 3.

上記コンベア2の両側には、部品供給部4が配置されている。これらの部品供給部4には、多数列のテープフィーダー4aが設けられている。各テープフィーダー4aは、各々、IC、トランジスタ、コンデンサ等の小片状のチップ部品を所定間隔おきに収納、保持したテープがリールから導出されるように構成されており、後述のヘッドユニット6により電子部品が間欠的に取り出されるようになっている。   On both sides of the conveyor 2, component supply units 4 are arranged. These component supply units 4 are provided with multiple rows of tape feeders 4a. Each tape feeder 4a is configured such that small pieces of chip parts such as ICs, transistors, capacitors, etc. are stored at predetermined intervals, and the held tape is led out from the reel. Electronic parts are taken out intermittently.

上記基台1の上方には、部品装着用のヘッドユニット6が装備されている。このヘッドユニット6は、部品供給部4とプリント基板3が位置する部品装着部とにわたって移動可能とされ、X軸方向(コンベア2の方向)及びY軸方向(水平面上でX軸と直交する方向)に移動することができるようになっている。   Above the base 1, a head unit 6 for component mounting is provided. The head unit 6 is movable across the component supply unit 4 and the component mounting unit where the printed circuit board 3 is located, and is in the X-axis direction (the direction of the conveyor 2) and the Y-axis direction (the direction orthogonal to the X-axis on the horizontal plane). ) Can be moved to.

すなわち、基台1上には、Y軸方向の固定レール7と、Y軸サーボモータ9により回転駆動されるボールねじ軸8とが配設され、上記固定レール7上にヘッドユニット支持部材11が配置されて、この支持部材11に設けられたナット部分12が上記ボールねじ軸8に螺合している。また、上記支持部材11には、X軸方向のガイド部材13と、X軸サーボモータ15により駆動されるボールねじ軸14とが配設され、上記ガイド部材13にヘッドユニット6が移動可能に保持され、このヘッドユニット6に設けられたナット部分(図示せず)が上記ボールねじ軸14に螺合している。そして、Y軸サーボモータ9の作動により上記支持部材11がY軸方向に移動するとともに、X軸サーボモータ15の作動によりヘッドユニット6が支持部材11に対してX軸方向に移動するようになっている。   That is, a fixed rail 7 in the Y-axis direction and a ball screw shaft 8 that is rotationally driven by a Y-axis servo motor 9 are disposed on the base 1, and a head unit support member 11 is disposed on the fixed rail 7. The nut portion 12 provided on the support member 11 is screwed onto the ball screw shaft 8. The support member 11 is provided with a guide member 13 in the X-axis direction and a ball screw shaft 14 driven by an X-axis servo motor 15, and the head unit 6 is movably held by the guide member 13. A nut portion (not shown) provided on the head unit 6 is screwed onto the ball screw shaft 14. The support member 11 is moved in the Y-axis direction by the operation of the Y-axis servo motor 9, and the head unit 6 is moved in the X-axis direction with respect to the support member 11 by the operation of the X-axis servo motor 15. ing.

また、Y軸サーボモータ9及びX軸サーボモータ15には、それぞれエンコーダ9a,15aが設けられており、これによって上記ヘッドユニット6の移動位置が検出されるようになっている。   The Y-axis servo motor 9 and the X-axis servo motor 15 are provided with encoders 9a and 15a, respectively, so that the movement position of the head unit 6 is detected.

上記ヘッドユニット6には、電子部品を保持する保持手段として、部品吸着用の吸着ノズル16aを先端に備えた複数のノズルユニット16が設けられている。このノズルユニット16は、ヘッドユニット6のフレームに対して昇降(Z軸方向の移動)及びノズル中心軸(R軸)回りの回転が可能とされ、図外のZ軸サーボモータ等の昇降駆動手段及びR軸サーボモータ等の回転駆動手段により作動されるようになっている。なお、本実施形態では、ノズルユニット16が6個配設された構成を示している。   The head unit 6 is provided with a plurality of nozzle units 16 provided with suction nozzles 16a for suctioning components as holding means for holding electronic components. This nozzle unit 16 can be moved up and down (moved in the Z-axis direction) and rotated around the nozzle central axis (R-axis) with respect to the frame of the head unit 6, and is driven up and down such as a Z-axis servo motor (not shown). And it is actuated by a rotational drive means such as an R-axis servo motor. In the present embodiment, a configuration in which six nozzle units 16 are arranged is shown.

また、上記実装機には、図3に示すように、部品認識装置20が搭載されている。この部品認識装置20は、部品供給部4の内側における基台1上でX軸方向に延びる反射部17と、各吸着ノズル16aに対応してX軸方向に整列した状態でヘッドユニット6に取り付けられたカメラ18と、カメラ18のレンズに付加できるように設けられたコンバージョンレンズ23と、コンバージョンレンズ23の位置を切換えるアクチュエータ29と、各吸着ノズル16aに対応してヘッドユニット6に固定された照明装置19と、吸着ノズル16a毎にヘッドユニット6に配設された基準マーク26とを備えている。   Further, as shown in FIG. 3, a component recognition device 20 is mounted on the mounting machine. The component recognition device 20 is attached to the head unit 6 in a state where the reflection unit 17 extending in the X-axis direction on the base 1 inside the component supply unit 4 is aligned in the X-axis direction corresponding to each suction nozzle 16a. Camera 18, conversion lens 23 provided so as to be added to the lens of camera 18, actuator 29 for switching the position of conversion lens 23, and illumination fixed to head unit 6 corresponding to each suction nozzle 16 a. The apparatus 19 includes a reference mark 26 disposed on the head unit 6 for each suction nozzle 16a.

上記反射部17は、図3に示すように、基台1上に固定されて上方が開口する箱状のフレーム21と、X軸及びY軸の動作平面と平行して配置され、前記フレーム21の開口部を閉塞するミラー22とを備えている。   As shown in FIG. 3, the reflection portion 17 is arranged on a base frame 1 that is fixed on the base 1 and opens upward, and is arranged in parallel with the X-axis and Y-axis operation planes. And a mirror 22 for closing the opening.

ミラー22は、反射部17の全長に亘り設けられた短冊状のミラーである。従って、ヘッドユニット6が部品供給部4の上部とプリント基板3の上部との間を移動する間に、ヘッドユニット6がX軸上可動範囲内のいずれの位置にあっても、各ノズルユニット16はミラー22の上部を通過するようになっている。このようにすることにより、吸着ノズル16aが部品供給部4で電子部品Cを吸着してから、プリント基板3の所定位置に移動する間、ヘッドユニット6がいかなる経路をとってもミラー22を介した撮像がなされるようになっている。当実施形態では、ヘッドユニット6が部品吸着位置から実装位置までの最短経路をとって移動するように設定されている。   The mirror 22 is a strip-shaped mirror provided over the entire length of the reflecting portion 17. Accordingly, while the head unit 6 moves between the upper part of the component supply unit 4 and the upper part of the printed circuit board 3, each nozzle unit 16 can be located at any position within the movable range on the X axis. Passes through the upper part of the mirror 22. In this way, after the suction nozzle 16a picks up the electronic component C by the component supply unit 4 and moves to the predetermined position of the printed circuit board 3, the head unit 6 takes an image via the mirror 22 regardless of the path taken. Has been made. In the present embodiment, the head unit 6 is set to move along the shortest path from the component suction position to the mounting position.

照明装置19は、多数配列されたLED25を備え、この発光によって電子部品Cを照明する。即ち、LED25からの光(光軸K1)がミラー22に反射して電子部品Cの部品下面C1を照明する(光軸K2)。その光は部品下面C1で反射した後(光軸K3)、再びミラー22に反射してカメラ18のレンズに入射するようになっている(光軸K4)。つまりカメラ18は照明された部品下面C1の像をミラー22を介して撮像する。   The illumination device 19 includes a large number of LEDs 25 arranged, and illuminates the electronic component C by this light emission. That is, the light from the LED 25 (optical axis K1) is reflected by the mirror 22 to illuminate the component lower surface C1 of the electronic component C (optical axis K2). The light is reflected by the component lower surface C1 (optical axis K3) and then reflected again by the mirror 22 to enter the lens of the camera 18 (optical axis K4). That is, the camera 18 takes an image of the illuminated component lower surface C <b> 1 through the mirror 22.

上記カメラ18は、エリアセンサからなる撮像手段であり、ヘッドユニット6が反射部17上を通過するときに、ミラー22に映された部品下面C1の像を撮像する(光軸K4)ようになっている。また、部品供給部4の上部において、吸着する電子部品Cを撮像したり、プリント基板3への実装を開始するときにはプリント基板3に設けられたフィデューシャルマークFを撮像したり、或いはプリント基板3に実装後の電子部品Cを撮像したりする。カメラ18のレンズは単焦点レンズであり、焦点距離や画角が固定されている。またピント位置も固定されており、ピントの合う被写体とカメラ18との距離は一定である。   The camera 18 is an image pickup means including an area sensor, and picks up an image of the component lower surface C1 reflected on the mirror 22 (optical axis K4) when the head unit 6 passes over the reflecting portion 17. ing. Further, in the upper part of the component supply unit 4, the electronic component C to be picked up is imaged, the fiducial mark F provided on the printed circuit board 3 is imaged when mounting on the printed circuit board 3 is started, or the printed circuit board 3 images the electronic component C after mounting. The lens of the camera 18 is a single focal lens, and the focal length and angle of view are fixed. The focus position is also fixed, and the distance between the in-focus subject and the camera 18 is constant.

上記基準マーク26は、略円柱状の棒状部材であり、カメラ18の撮像範囲内となるヘッドユニット6の下面に立設されている。従って、カメラ18により撮像された画像には、照明装置19により明るくされた部品下面C1とともに基準マーク26の下面が映し出されることとなる。   The reference mark 26 is a substantially cylindrical rod-like member, and is erected on the lower surface of the head unit 6 that is within the imaging range of the camera 18. Therefore, the lower surface of the reference mark 26 is projected on the image captured by the camera 18 together with the component lower surface C1 brightened by the illumination device 19.

コンバージョンレンズ23は、焦点距離や画角を変えるためにカメラ18に付加されるレンズである。図3に示すコンバージョンレンズ23は、カメラ18に付加されたとき、焦点距離を短くすることによって、ピントの合う被写体とカメラ18との距離を短くする。   The conversion lens 23 is a lens added to the camera 18 in order to change the focal length and the angle of view. When the conversion lens 23 shown in FIG. 3 is added to the camera 18, the distance between the in-focus subject and the camera 18 is shortened by shortening the focal length.

なお、以下の図も含めて、コンバージョンレンズ23を模式的に1枚の凸レンズで表し、カメラ18に接して付加するように表しているが、レンズの枚数、種類、間隔及びカメラ18との距離は、コンバージョンレンズ23の用途に応じて適宜設定して良い。   In addition, including the following figures, the conversion lens 23 is schematically represented by a single convex lens and is attached so as to be in contact with the camera 18. However, the number of lenses, type, interval, and distance from the camera 18 are also illustrated. May be appropriately set according to the application of the conversion lens 23.

アクチュエータ29は、その本体がヘッドユニット6に固定されており、先端側に伸縮自在に設けられたロッド29aがコンバージョンレンズ23に固定されている。アクチュエータ29は、内部の駆動モータ或いは流体圧シリンダ等を作動させてロッド29aを伸縮させることにより、電子部品Cとカメラ18との間の光路上(光軸K4等)にコンバージョンレンズ23を介在させる状態とこの光路上から除去させる状態とを切換える。即ちアクチュエータ29はコンバージョンレンズ23を上記のように切換える切換手段として機能する。   The main body of the actuator 29 is fixed to the head unit 6, and a rod 29 a that is extendable on the tip side is fixed to the conversion lens 23. The actuator 29 causes the conversion lens 23 to intervene on the optical path (such as the optical axis K4) between the electronic component C and the camera 18 by operating an internal drive motor or a fluid pressure cylinder to expand and contract the rod 29a. The state and the state to be removed from the optical path are switched. That is, the actuator 29 functions as switching means for switching the conversion lens 23 as described above.

図3では、吸着ノズル16aがミラー22の真上にあるとき、部品下面C1を撮像する状態を実線で示しているが、その右側に、電子部品Cをプリント基板3に実装後に、その実装状態を撮像(光軸K5)する場合を二点鎖線で示している。図示のように、部品下面C1を撮像するときにはロッド29aを縮めてコンバージョンレンズ23を付加せずに(以下、これをコンバージョンレンズOFFという)撮像し、実装後の電子部品Cを撮像するときにはロッド29aを伸ばしてコンバージョンレンズ23を付加して(以下、これをコンバージョンレンズONという)撮像している。   In FIG. 3, when the suction nozzle 16 a is directly above the mirror 22, the state in which the component lower surface C <b> 1 is imaged is indicated by a solid line, but after the electronic component C is mounted on the printed board 3 on the right side, Is imaged by an alternate long and two short dashes line (optical axis K5). As shown in the figure, when imaging the component lower surface C1, the rod 29a is contracted to capture an image without adding the conversion lens 23 (hereinafter referred to as a conversion lens OFF), and when imaging the electronic component C after mounting, the rod 29a. And a conversion lens 23 is added (hereinafter referred to as “conversion lens ON”).

この点について図4を参照しつつ更に詳しく説明する。図4(a)は部品下面C1を撮像するときのコンバージョンレンズ23の状態を示す説明図であり、図4(b)は実装後の電子部品Cを撮像するときのコンバージョンレンズ23の状態を示す説明図である。説明のため、図4(a)ではミラー22によって折れ曲がった光軸K3と光軸K4とを直線状に繋げて示している。従ってカメラ18は下方から部品下面C1を撮像するように示している。それにあわせて、図4(b)は天地を逆転して示す。   This point will be described in more detail with reference to FIG. 4A is an explanatory diagram showing the state of the conversion lens 23 when imaging the component lower surface C1, and FIG. 4B shows the state of the conversion lens 23 when imaging the electronic component C after mounting. It is explanatory drawing. For the sake of explanation, FIG. 4A shows the optical axis K3 bent by the mirror 22 and the optical axis K4 connected in a straight line. Therefore, the camera 18 is shown to image the component lower surface C1 from below. Accordingly, FIG. 4B shows the top and bottom reversed.

図4(a)に示すように、部品下面C1の撮像時には、部品下面C1からの光が光軸K3(距離d3)と光軸K4(距離d4)とを経てカメラ18に入射する。つまり部品下面C1とカメラ18との光路長は(d3+d4)である。これに対しカメラ18は、その先端からの距離が(d3+d4)にある物体にピントが合うように設定されている。従ってコンバージョンレンズOFF状態でピントは部品下面C1に合っており、部品下面C1の鮮明な画像を撮像することができる。   As shown in FIG. 4A, when imaging the component lower surface C1, light from the component lower surface C1 enters the camera 18 through an optical axis K3 (distance d3) and an optical axis K4 (distance d4). That is, the optical path length between the component lower surface C1 and the camera 18 is (d3 + d4). On the other hand, the camera 18 is set to focus on an object whose distance from the tip is (d3 + d4). Therefore, when the conversion lens is OFF, the focus is on the component lower surface C1, and a clear image of the component lower surface C1 can be taken.

一方、図4(b)に示す、実装後の電子部品Cを撮像するときには、電子部品Cからの光が光軸K5(距離d)を経てカメラ18に入射する。ここで、図3に示すようにd5<(d3+d4)なので、コンバージョンレンズ23をOFF状態として撮像すると、ピントの外れた不鮮明な画像となってしまう。そこでこの場合、図示のようにコンバージョンレンズをON状態として焦点距離を短くし、カメラ18からの距離d5にある物体にピントが合うようにしている。こうすることにより、電子部品Cの鮮明な画像を撮像することができる。   On the other hand, when imaging the mounted electronic component C shown in FIG. 4B, light from the electronic component C enters the camera 18 via the optical axis K5 (distance d). Here, since d5 <(d3 + d4) as shown in FIG. 3, if the conversion lens 23 is turned off and the image is taken, the image is out of focus and unclear. Therefore, in this case, as shown in the figure, the conversion lens is turned on to shorten the focal length so that the object at the distance d5 from the camera 18 is focused. By doing so, a clear image of the electronic component C can be taken.

図5は、上記実装機の制御系を概略ブロック図で示している。当実施形態の実装機は、論理演算を実行する周知のCPU、そのCPUを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するROMおよび装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するRAM等から構成されるコントローラ30を有している。このコントローラ30は、機能構成として主制御部32、軸制御部34、照明制御部36、カメラ制御部38、画像処理部40及びレンズ切換制御部41を含んでいる。   FIG. 5 is a schematic block diagram showing the control system of the mounting machine. The mounting machine of this embodiment is composed of a well-known CPU that executes logical operations, a ROM that stores various programs for controlling the CPU in advance, a RAM that temporarily stores various data during operation of the apparatus, and the like. The controller 30 is provided. The controller 30 includes a main control unit 32, an axis control unit 34, an illumination control unit 36, a camera control unit 38, an image processing unit 40, and a lens switching control unit 41 as functional configurations.

主制御部32は、実装機の動作を統括的に制御するもので、予め記憶されたプログラムに従ってヘッドユニット6等を作動させるべく軸制御部34を介してサーボモータ9,15等の駆動を制御するとともに、カメラ18により撮像される部品画像に基づいて吸着ノズル16aによる部品吸着の有無判別や部品の吸着ズレ量(吸着誤差)の演算を行う。すなわち、当実施形態では、この主制御部32が本発明の認識手段として機能する。   The main control unit 32 controls the operation of the mounting machine in an integrated manner, and controls the drive of the servo motors 9 and 15 and the like via the axis control unit 34 to operate the head unit 6 and the like according to a program stored in advance. At the same time, based on the component image picked up by the camera 18, the presence / absence determination of the component suction by the suction nozzle 16a and the calculation of the component suction displacement (suction error) are performed. That is, in this embodiment, the main control unit 32 functions as a recognition unit of the present invention.

軸制御部34は、エンコーダ9a,15aからの信号によってヘッドユニット6の現在位置(X,Y)を検知しながら、Y軸サーボモータ9及びX軸サーボモータ15を駆動制御してヘッドユニット6を所定の位置に移動させる。   The axis control unit 34 drives and controls the Y-axis servo motor 9 and the X-axis servo motor 15 while detecting the current position (X, Y) of the head unit 6 based on signals from the encoders 9a and 15a. Move to a predetermined position.

照明制御部36およびカメラ制御部38は、照明装置19およびカメラ18の駆動を制御する。画像処理部40は、カメラ18から出力される画像信号に所定の処理を施すことにより部品認識に適した画像データを生成して主制御部32に出力する。   The illumination control unit 36 and the camera control unit 38 control driving of the illumination device 19 and the camera 18. The image processing unit 40 performs predetermined processing on the image signal output from the camera 18 to generate image data suitable for component recognition, and outputs the image data to the main control unit 32.

レンズ切換制御部41は、コンバージョンレンズ23のON/OFFを切換えるアクチュエータ29に対して、そのON/OFF指令信号を出力する。即ち、主制御部32によってコンバージョンレンズON状態で撮像するように判断されるときには、レンズ切換制御部41からアクチュエータ29にロッド29aを伸ばす旨のON指令が出力される。逆に主制御部32によってコンバージョンレンズOFF状態で撮像するように判断されるときには、レンズ切換制御部41からアクチュエータ29に対してロッド29aを縮める旨のOFF指令が出力される。   The lens switching control unit 41 outputs an ON / OFF command signal to the actuator 29 that switches ON / OFF of the conversion lens 23. That is, when the main control unit 32 determines to capture an image with the conversion lens ON, the lens switching control unit 41 outputs an ON command to extend the rod 29a to the actuator 29. Conversely, when the main control unit 32 determines to capture an image in the conversion lens OFF state, the lens switching control unit 41 outputs an OFF command for contracting the rod 29 a to the actuator 29.

以上、カメラ18から被写体までの光路長の違いによってコンバージョンレンズ23のON/OFFを切換える実施形態について説明した。この変形例として、同じ吸着状態を撮像する場合(図4(a))であっても、電子部品Cのサイズによってコンバージョンレンズ23のON/OFFを切換えるようにしても良い。即ち、電子部品Cのサイズ(光軸K3方向の厚み)が特に大きな部品では、光路長(d3+d4)が短くなってピントが外れるので、そのときにコンバージョンレンズ23をON状態にしてピントを合わせるようにしても良い。或いは、光路長は同じであっても、照明装置19の色(光の波長)によってもピントの合う位置が変化するので、それに応じてコンバージョンレンズ23のON/OFFを切換えるようにしても良い。更には、図3に示すようにカメラ18が部品下面C1をやや斜め方向から撮像するような場合に、あおり光学系と成し得るコンバージョンレンズ23を設け、これをON状態にすることによって画像の結像面と部品下面C1とが共益関係となるようにしても良い。   As described above, the embodiment in which the conversion lens 23 is switched ON / OFF according to the difference in the optical path length from the camera 18 to the subject has been described. As a modified example, even when the same suction state is imaged (FIG. 4A), the conversion lens 23 may be turned ON / OFF depending on the size of the electronic component C. That is, in the case where the electronic component C has a particularly large size (thickness in the direction of the optical axis K3), the optical path length (d3 + d4) is shortened and is out of focus. At that time, the conversion lens 23 is turned on to focus. Anyway. Alternatively, even if the optical path length is the same, the in-focus position changes depending on the color (light wavelength) of the illuminating device 19, so that the conversion lens 23 may be switched ON / OFF accordingly. Furthermore, as shown in FIG. 3, when the camera 18 images the component lower surface C1 from a slightly oblique direction, a conversion lens 23 that can be formed as a tilting optical system is provided, and this is turned on so that the image is captured. The imaging surface and the component lower surface C1 may have a mutual benefit relationship.

更に、図6及び図7に示すように、画角を変化させるためにコンバージョンレンズを設け、そのON/OFFを切換えるようにしても良い。図6は、吸着ノズル16aに吸着された電子部品C又はC’の吸着状態を撮像する際に、コンバージョンレンズ23aによって画角を変化させる場合の説明図である。コンバージョンレンズ23aは、コンバージョンレンズ23の変形例であって、これをカメラ18に付加することにより画角を広角側に変化させるように構成されている。図6(a)は、比較的小さな電子部品Cを撮像する場合を示す。コンバージョンレンズ23aはOFF状態とされる。このときの画角θ1は比較的小さく、部品下面C1が、ほぼ画面一杯に撮像されるように設定されている。   Further, as shown in FIGS. 6 and 7, a conversion lens may be provided to change the angle of view, and its ON / OFF may be switched. FIG. 6 is an explanatory diagram in a case where the angle of view is changed by the conversion lens 23a when imaging the suction state of the electronic component C or C ′ sucked by the suction nozzle 16a. The conversion lens 23a is a modification of the conversion lens 23, and is configured to change the angle of view to the wide angle side by adding it to the camera 18. FIG. 6A shows a case where a relatively small electronic component C is imaged. The conversion lens 23a is turned off. At this time, the angle of view θ1 is relatively small, and the component lower surface C1 is set to be imaged almost completely on the screen.

一方、図6(b)は、比較的大きな電子部品C’を撮像する場合を示す。コンバージョンレンズ23aはON状態とされる。このときの画角θ2は比較的大きく、部品下面C1’が、ほぼ画面一杯に撮像されるように設定されている。また、カメラ18と被写体(部品下面C1’)との距離は図6(a)の場合と略等しい。従ってコンバージョンレンズ23aは、ピントの合う距離を変えることなく画角を広角側に変化させるように設定されている(例えば複合レンズによってなされる)。このコンバージョンレンズ23aのON/OFFを切換えることにより、被写体の像が撮像画面からはみ出さない範囲で、撮像画面に占める割合を可及的に大きくすることができる。つまり小さな被写体であっても大きく撮像することができ、その解像度を高めることができる。   On the other hand, FIG. 6B shows a case where a relatively large electronic component C ′ is imaged. The conversion lens 23a is turned on. The angle of view θ2 at this time is relatively large, and is set so that the component lower surface C1 ′ is imaged almost completely on the screen. Further, the distance between the camera 18 and the subject (component lower surface C1 ') is substantially equal to the case of FIG. Therefore, the conversion lens 23a is set to change the angle of view to the wide angle side without changing the in-focus distance (for example, using a compound lens). By switching ON / OFF of the conversion lens 23a, the ratio of the subject image to the imaging screen can be increased as much as possible in a range where the image of the subject does not protrude from the imaging screen. That is, even a small subject can be imaged large, and the resolution can be increased.

図7は、電子部品Cがプリント基板3に実装された後、その実装状態認識のために電子部品Cを撮像する際に、コンバージョンレンズ23bによって画角を変化させる場合の説明図である。コンバージョンレンズ23bは、コンバージョンレンズ23の変形例であって、これをカメラ18に付加することにより画角を広角側に変化させるように構成されている。図7(a)は、比較的高い認識精度が要求される場合の撮像状態を示す。コンバージョンレンズ23bはOFF状態とされる。このときの画角θ3は比較的小さく、電子部品Cが、ほぼ画面一杯に撮像されるように設定されている。   FIG. 7 is an explanatory diagram in the case where the angle of view is changed by the conversion lens 23b when the electronic component C is imaged to recognize the mounting state after the electronic component C is mounted on the printed circuit board 3. The conversion lens 23b is a modification of the conversion lens 23, and is configured to change the angle of view to the wide angle side by adding this to the camera 18. FIG. 7A shows an imaging state when relatively high recognition accuracy is required. The conversion lens 23b is turned off. The angle of view θ3 at this time is relatively small and is set so that the electronic component C is imaged almost completely on the screen.

一方、図7(b)は、要求される認識精度が比較的低い場合に好適な撮像状態を示す。コンバージョンレンズ23bはON状態とされる。このときの画角θ4は比較的大きく、9個(縦3×横3)の電子部品Cが同時にほぼ画面一杯に撮像されるように設定されている。また、カメラ18と被写体(電子部品C)との距離は図7(a)の場合と略等しい。従ってコンバージョンレンズ23bは、上記コンバージョンレンズ23aと同様、ピントの合う距離を変えることなく画角を広角側に変化させるように設定されている。コンバージョンレンズ23bをON状態にして撮像すると、個々の部品が画面に占める割合が小さくなるので、画像の解像度は若干低下するが、一度に9個の部品を撮像するので、認識速度が格段に高まり、生産性を向上させることができる。このようにコンバージョンレンズ23bのON/OFFを切換えることにより、一度に撮像する電子部品Cの数を変化させ、要求される認識精度や認識速度に応じた撮像を行うことができる。   On the other hand, FIG. 7B shows an imaging state suitable when the required recognition accuracy is relatively low. The conversion lens 23b is turned on. At this time, the angle of view θ4 is relatively large and is set so that nine (3 × 3) electronic parts C are simultaneously imaged almost completely on the screen. Further, the distance between the camera 18 and the subject (electronic component C) is substantially equal to the case of FIG. Therefore, the conversion lens 23b is set to change the angle of view to the wide angle side without changing the in-focus distance, like the conversion lens 23a. When the image is taken with the conversion lens 23b in the ON state, the proportion of each part on the screen is reduced, so the resolution of the image is slightly reduced, but since nine parts are picked up at a time, the recognition speed is significantly increased. , Productivity can be improved. Thus, by switching ON / OFF of the conversion lens 23b, the number of electronic components C to be imaged at a time can be changed, and imaging according to the required recognition accuracy and recognition speed can be performed.

次に、コントローラ30の制御に基づく実装機の実装動作の一例について説明する。図8は、実装作業の概略フローチャートであり、コンバージョンレンズ23が上記変形例のコンバージョンレンズ23aや23bのような場合にも共通するものである。   Next, an example of the mounting operation of the mounting machine based on the control of the controller 30 will be described. FIG. 8 is a schematic flowchart of the mounting operation, and is common even when the conversion lens 23 is the same as the conversion lenses 23a and 23b of the above modification.

当実施形態の実装機は、複数種類のプリント基板3に電子部品Cを実装できるように構成されており、各プリント基板3に応じた電子部品Cの組み合わせや実装位置等を一纏まりにしたデータセットが準備されている。そこでまず実装するプリント基板3に応じたデータセットを選択し、読み込む(ステップS21)。次に、プリント基板3をコンベア2によって実装位置(図1に二点鎖線で示す位置)まで搬送し、固定する(ステップS22)。   The mounting machine according to the present embodiment is configured to be able to mount electronic components C on a plurality of types of printed circuit boards 3, and is a collection of electronic component C combinations and mounting positions according to each printed circuit board 3. A set has been prepared. Therefore, a data set corresponding to the printed circuit board 3 to be mounted is first selected and read (step S21). Next, the printed circuit board 3 is transported to the mounting position (position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) by the conveyor 2 and fixed (step S22).

次にヘッドユニット6を移動させ、プリント基板3に設けられたフィデューシャルマークFをカメラ18で撮像するが、その前にステップS23で、フィデューシャルマークFを撮像するにあたりコンバージョンレンズ23が必要か否かの判定がなされる。この判定は、コンバージョンレンズ23の用途や撮像条件に応じ、カメラ18の被写体別に適宜なされるものである。ステップS23でYESと判定されればステップS24に移行し、アクチュエータ29にロッド29aを伸ばすよう指令信号が発せられる。即ちコンバージョンレンズ23がON状態となる。ステップS23でNOと判定されればステップS25に移行し、アクチュエータ29にロッド29aを縮めるよう指令信号が発せられる。即ちコンバージョンレンズ23がOFF状態となる。ステップS24又はステップS25の後、ステップS26に移行してフィデューシャルマークFを撮像し、位置認識を行ってプリント基板3の固定位置ズレを測定する。そしてそのズレ量に応じて各電子部品Cの実装位置を予め補正する。   Next, the head unit 6 is moved, and the fiducial mark F provided on the printed circuit board 3 is imaged by the camera 18, but before that, in step S23, the conversion lens 23 is required to image the fiducial mark F. A determination is made whether or not. This determination is appropriately made for each subject of the camera 18 according to the use of the conversion lens 23 and the imaging conditions. If “YES” is determined in the step S23, the process proceeds to a step S24, and a command signal is issued to the actuator 29 to extend the rod 29a. That is, the conversion lens 23 is turned on. If NO is determined in step S23, the process proceeds to step S25, and a command signal is issued to the actuator 29 so as to contract the rod 29a. That is, the conversion lens 23 is turned off. After step S24 or step S25, the process proceeds to step S26, the fiducial mark F is imaged, the position is recognized, and the fixed position deviation of the printed circuit board 3 is measured. Then, the mounting position of each electronic component C is corrected in advance according to the amount of deviation.

次に、各ノズル16aにより電子部品Cを吸着する吸着処理が実行される(ステップS27)。この吸着処理としては、まずヘッドユニット6をテープフィーダー4aの上方位置まで移動させ、電子部品Cの吸着に先立ってテープフィーダー4a上の電子部品Cを撮像する(このとき改めてコンバージョンレンズ23の要否を判定し、必要に応じてON/OFFを切換えるようにしても良い)。この撮像画像に基づいてテープフィーダー4aに対する電子部品Cの位置ずれを検出し、この検出結果に応じてヘッドユニット6の移動量等を補正する。次いで、テープフィーダー4a上の電子部品Cを吸着ノズル16aにより吸着し、その吸着動作を各ノズルユニット16毎に実行した後、ヘッドユニット6をテープフィーダー4aからプリント基板3側へ移動させる。   Next, a suction process for sucking the electronic component C is performed by each nozzle 16a (step S27). In this suction process, first, the head unit 6 is moved to a position above the tape feeder 4a, and the electronic component C on the tape feeder 4a is imaged prior to the suction of the electronic component C (at this time, whether the conversion lens 23 is necessary again). And may be switched ON / OFF as necessary). Based on this captured image, the displacement of the electronic component C with respect to the tape feeder 4a is detected, and the amount of movement of the head unit 6 is corrected according to the detection result. Next, after the electronic component C on the tape feeder 4a is sucked by the suction nozzle 16a and the suction operation is executed for each nozzle unit 16, the head unit 6 is moved from the tape feeder 4a to the printed circuit board 3 side.

ステップS27の実行後、ステップS30に移行してコンバージョンレンズ23の要否を判定し、必要に応じてON/OFFを切換える制御を行う。ステップS30の制御は、ステップS23〜S25に相当するものである。そして、ヘッドユニット6が実装位置に移動する過程で電子部品Cが反射部17上を通過するが、このときミラー22に電子部品Cの下面C1が映し出され、それが各カメラ18によって撮像される(ステップS33)。   After executing step S27, the process proceeds to step S30 to determine whether or not the conversion lens 23 is necessary, and performs control to switch ON / OFF as necessary. The control in step S30 corresponds to steps S23 to S25. Then, the electronic component C passes over the reflecting portion 17 in the process of moving the head unit 6 to the mounting position. At this time, the lower surface C1 of the electronic component C is displayed on the mirror 22 and is imaged by each camera 18. (Step S33).

次に、撮像された画像に基づいてノズルユニット16に対する電子部品Cの吸着状態が認識され、吸着位置ズレに応じて更に実装位置の補正がなされる(ステップS35)。なお、ステップS35で、電子部品Cを吸着していない等のエラーが発見されたときにはエラー処理を行って再度ステップS27からやり直すようにしても良い。   Next, the suction state of the electronic component C with respect to the nozzle unit 16 is recognized based on the captured image, and the mounting position is further corrected according to the suction position deviation (step S35). In step S35, when an error is detected such that the electronic component C is not picked up, error processing may be performed and the process may be started again from step S27.

また特に図示しないが、更に電子部品Cにフィデューシャルマーク(部品フィデューシャル)を設けて、この位置ズレによっても実装位置を補正するようにしても良い(ステップS37)。   Although not particularly shown, a fiducial mark (component fiducial) may be further provided on the electronic component C, and the mounting position may be corrected by this positional deviation (step S37).

そして、以上の各補正を全て反映した最終的なプリント基板3の実装位置に、電子部品Cが実装される(ステップS39)。実装後は、プリント基板3を直接撮像して所定の実装位置に部品が装着されているか否かを確認する。この撮像の際も、ステップS30と同様、コンバージョンレンズ23の要否を判定し、必要に応じてON/OFFを切換える制御を行って良い。この場合、電子部品Cをプリント基板3に実装した直後に、ヘッドユニット6を殆ど移動させることなく撮像することができるので、効率の良い確認を行うことができる。   Then, the electronic component C is mounted at the final mounting position of the printed circuit board 3 reflecting all the above corrections (step S39). After mounting, the printed circuit board 3 is directly imaged to check whether or not a component is mounted at a predetermined mounting position. Also at the time of this imaging, similarly to step S30, it may be determined whether or not the conversion lens 23 is necessary, and control to switch ON / OFF as necessary may be performed. In this case, immediately after the electronic component C is mounted on the printed circuit board 3, it is possible to take an image with little movement of the head unit 6, so that efficient confirmation can be performed.

以上は、実装開始から1回目の実装(最大6個の電子部品C)を行うまでの流れである。更に電子部品Cを実装する場合は、続いて上記ステップS27〜S39の動作を繰り返す。また、更に同種の別のプリント基板3への実装を行う場合には続いて上記ステップS22〜S39の動作を繰り返す。そして更に異なる種類の別のプリント基板3への実装を行う場合には続いて上記ステップS21〜S39の動作を繰り返す。   The above is the flow from the start of mounting to the first mounting (maximum six electronic components C). When the electronic component C is further mounted, the operations in steps S27 to S39 are repeated. Further, when mounting on another printed circuit board 3 of the same type, the operations in steps S22 to S39 are repeated. Then, when mounting on another printed circuit board 3 of a different type, the operations in steps S21 to S39 are repeated.

以上のように、当実施形態の実装機は、カメラ18から被写体までの光路長や撮像範囲(認識視野)に応じてコンバージョンレンズ23のON/OFFを切換えるようにしているので、1台のカメラ18でそれぞれピントの合った鮮明な画像を得ることができたり、部品の大きさや一度に撮像する部品の個数に応じた画像を得たりすることができる。   As described above, the mounting machine according to the present embodiment switches the ON / OFF of the conversion lens 23 in accordance with the optical path length from the camera 18 to the subject and the imaging range (recognition visual field). 18, it is possible to obtain clear images in focus, or obtain images according to the size of components and the number of components to be imaged at a time.

しかもコンバージョンレンズ23は単体(内蔵するレンズは複数枚のこともある)のレンズなので、そのON/OFFを切換えるアクチュエータ29を設けても、複数のカメラ18を設けたり、カメラ18にピント調節機構やズーム機構を備えたりするより格段に簡単な構造となる。従って、低コストを実現することができる。   Moreover, since the conversion lens 23 is a single lens (there may be a plurality of built-in lenses), even if the actuator 29 for switching ON / OFF is provided, a plurality of cameras 18 are provided, a focus adjustment mechanism or The structure is much simpler than that provided with a zoom mechanism. Therefore, low cost can be realized.

なお、コンバージョンレンズ23を1台のカメラ18に対して2個以上設け、ON状態とするときには適宜必要なコンバージョンレンズ23を選択的に用いる(同時使用も含む)ようにしても良い。   Two or more conversion lenses 23 may be provided for one camera 18, and when necessary, the necessary conversion lenses 23 may be selectively used (including simultaneous use) as appropriate.

また、当実施形態の部品認識装置20では、照明手段として照明装置19のみを用いているが、反射部17のフレーム21内に別途上方を照明する照明装置を設けるとともにミラー22をハーフミラーとし、その透過光によっても電子部品Cを照明するようにしても良い。   Further, in the component recognition device 20 of the present embodiment, only the illumination device 19 is used as the illumination means. However, a separate illumination device for illuminating the upper side is provided in the frame 21 of the reflection unit 17, and the mirror 22 is a half mirror. The electronic component C may be illuminated with the transmitted light.

更に、当実施形態では1個のノズルユニット16に対応して1台のカメラ18を配設することとしているが、これに限定されることはなく、例えば2個のノズルユニット16に対応して1台のカメラ18を配設した構成とすることもできる。この場合には、2個のノズルユニット16にそれぞれに吸着された電子部品Cを同時に撮像可能となるようにカメラ18の撮像範囲が設定される。   Furthermore, in the present embodiment, one camera 18 is disposed corresponding to one nozzle unit 16, but the present invention is not limited to this, and for example, corresponding to two nozzle units 16. One camera 18 may be arranged. In this case, the imaging range of the camera 18 is set so that the electronic components C attracted to the two nozzle units 16 can be simultaneously imaged.

また更に、当実施形態ではエリアセンサからなるカメラ18を採用しているが、これに限定されることはなく、例えば、ラインセンサからなるカメラをLMガイド等によりヘッドユニット6に対して相対変位可能に取り付け、このカメラを撮像時にヘッドユニット6に対して移動させつつ、当該カメラによりミラー22に映し出された電子部品Cの像を走査させるようにすることも可能である。   Furthermore, in this embodiment, the camera 18 composed of an area sensor is adopted, but the present invention is not limited to this. For example, the camera composed of a line sensor can be displaced relative to the head unit 6 by an LM guide or the like. It is also possible to scan the image of the electronic component C projected on the mirror 22 by the camera while moving the camera with respect to the head unit 6 during imaging.

次に、本発明に係る第2実施形態として、別のタイプの表面実装機について説明する。図9は、当実施形態の実装機の概略平面図である。なお以下の実施形態を示す図において、第1実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。この実装機が第1実施形態のものと異なっている点は、カメラ18がヘッドユニット6に搭載されておらず、また部品供給部4と実装位置との間に反射部17が設けられていない点であり、これらに代えて部品供給部4と実装位置との間のX軸方向略中央部に、撮像ユニット24が設けられている点である。   Next, another type of surface mounter will be described as a second embodiment according to the present invention. FIG. 9 is a schematic plan view of the mounting machine of this embodiment. In the drawings showing the following embodiments, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted. This mounting machine is different from that of the first embodiment in that the camera 18 is not mounted on the head unit 6 and the reflection section 17 is not provided between the component supply section 4 and the mounting position. Instead, the imaging unit 24 is provided in the approximate center in the X-axis direction between the component supply unit 4 and the mounting position.

図10は、撮像ユニット24付近の断面図である。撮像ユニット24では、基台1を貫通する穴が設けられており、その穴の周囲にはLEDを多数配列して上方を照明する照明装置27が設けられている。その下方には、カメラ18が、上方の電子部品Cを直接撮像するように配設されている。そして、照明装置27とカメラ18との間に、コンバージョンレンズ23cがON/OFF切換可能な状態で設けられている。アクチュエータ29は基台1に固定されている。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the vicinity of the imaging unit 24. In the imaging unit 24, a hole penetrating the base 1 is provided, and an illumination device 27 that illuminates the upper side by arranging a large number of LEDs is provided around the hole. Below that, the camera 18 is disposed so as to directly image the upper electronic component C. The conversion lens 23c is provided between the illumination device 27 and the camera 18 in a state where ON / OFF switching is possible. The actuator 29 is fixed to the base 1.

部品実装にあたっては、部品供給部4で電子部品Cを吸着後、プリント基板3の実装位置までヘッドユニット6を移動させるが、その際、近い側の撮像ユニット24の真上を電子部品Cが経由するように移動させる。そして、電子部品Cが撮像ユニット24の真上にあるとき(図示の状態)、照明装置27が電子部品C等の下面を照明する。そして、明るくされた部品下面C1がカメラ18に撮像される(光軸K6)。撮像された画像に基づいて吸着状態が認識され、それに応じて吸着ズレ等を補正して実装するように構成されている。   In mounting components, after the electronic component C is picked up by the component supply unit 4, the head unit 6 is moved to the mounting position of the printed circuit board 3. At this time, the electronic component C passes directly above the imaging unit 24 on the near side. Move to do. When the electronic component C is directly above the imaging unit 24 (shown state), the illumination device 27 illuminates the lower surface of the electronic component C or the like. Then, the brightened component lower surface C1 is imaged by the camera 18 (optical axis K6). The suction state is recognized on the basis of the captured image, and the mounting is performed by correcting the suction shift and the like accordingly.

この撮像に際してON/OFFが切換えられるコンバージョンレンズ23cの作用は第1実施形態と同様であり、電子部品Cのサイズ(光軸K6方向の厚み)や照明装置27の色(光の波長)に応じて焦点距離を切換え、常にピントが合うようにしたり、電子部品Cのサイズ(光軸Kと垂直方向の広さ)に応じて画角を切換え、画面からはみ出ない範囲で解像度を高めたりする。   The action of the conversion lens 23c that is switched ON / OFF during imaging is the same as that of the first embodiment, and depends on the size of the electronic component C (thickness in the direction of the optical axis K6) and the color of the illumination device 27 (wavelength of light). Thus, the focal length is switched so that the image is always in focus, or the angle of view is switched according to the size of the electronic component C (the width in the direction perpendicular to the optical axis K) to increase the resolution within a range that does not protrude from the screen.

以上、第1及び第2実施形態では部品認識装置を実装機に搭載した例を示したが、搭載する装置は実装機に限定されることはなく、例えば次に示すように、ICチップ等の電子部品Cを検査する部品試験装置60に搭載しても良い。   As mentioned above, although the example which mounted the component recognition apparatus in the mounting machine was shown in 1st and 2nd embodiment, the apparatus to mount is not limited to a mounting machine, For example, as shown below, IC chip etc. You may mount in the component test apparatus 60 which test | inspects the electronic component C. FIG.

図11は、本発明に係る第3実施形態である部品試験装置60の平面図である。部品試験装置60の基台61には、ベアチップがダイシングされた状態のウェハWaを上下多段に収納したカセット62を装着可能なカセット設置部63が設けられている。このカセット設置部63に装着されたカセット62は、図略の搬送機構により基台61に形成された開口部64の下方位置に搬送され、この位置でベアチップがヘッド65によって取上げられる。ヘッド65は、基台61上でY軸方向に延びるレール66に沿って、上記開口部64から部品待機部67までベアチップを搬送するようになっている。部品待機部67は、基台61上でX軸方向に延びる一対のレール68間に配置され、この部品待機部67に搬送されたベアチップは、各レール68に沿って駆動する一対のヘッドユニット69,70により基台41上の検査ソケット71まで搬送され、検査手段によって所定の検査が実行されることとなる。ヘッドユニット69,70には、ベアチップを吸着可能な吸着ノズルをそれぞれ備えた2つの検査用ヘッド69a,70aが並べて設けられている。   FIG. 11 is a plan view of a component testing apparatus 60 according to the third embodiment of the present invention. The base 61 of the component testing apparatus 60 is provided with a cassette installation portion 63 on which cassettes 62 in which the wafers Wa in which bare chips are diced are stored in multiple stages can be mounted. The cassette 62 mounted on the cassette installation unit 63 is transported to a position below the opening 64 formed in the base 61 by a transport mechanism (not shown), and the bare chip is picked up by the head 65 at this position. The head 65 is configured to convey a bare chip from the opening 64 to the component standby unit 67 along a rail 66 extending in the Y-axis direction on the base 61. The component standby unit 67 is disposed between a pair of rails 68 extending in the X-axis direction on the base 61, and the bare chip transported to the component standby unit 67 is driven along a pair of head units 69. , 70 to the inspection socket 71 on the base 41, and a predetermined inspection is performed by the inspection means. In the head units 69 and 70, two inspection heads 69a and 70a each having a suction nozzle capable of sucking a bare chip are provided side by side.

このような部品検査装置60において、上記基台61上には、部品待機部67と検査ソケット71との間に撮像ユニット74,76が設けられており、撮像ユニット74,76上をヘッドユニット69,70が移動することにより該ヘッドユニット69,70に吸着されたベアチップを撮像、認識するように構成されている。   In such a component inspection apparatus 60, imaging units 74 and 76 are provided on the base 61 between the component standby unit 67 and the inspection socket 71, and the head unit 69 is mounted on the imaging units 74 and 76. , 70 moves and images and recognizes the bare chip adsorbed to the head units 69, 70.

上記撮像ユニット74,76は、部品待機部67から検査ソケット71まで搬送されるベアチップの不良(例えば、バンプの高さ不良)を検知し、ここで不良品であると検知されたベアチップは、ヘッドユニット69,70により基台61上の不良品回収部78に載置された不良品用トレイ79に搬送される。これに加えて、上記撮像ユニット74,76は、ヘッドユニット69,70に対するベアチップの姿勢を検知し、ここでヘッドユニット69,70に対して位置ずれしていると検知されたベアチップは、当該ヘッドユニット69,70により位置補正が実行された後、検査ソケット71へ搬送される。   The imaging units 74 and 76 detect a defect (for example, bump height defect) of the bare chip conveyed from the component standby unit 67 to the inspection socket 71, and the bare chip detected as a defective product is the head The units 69 and 70 are transported to the defective product tray 79 placed on the defective product collecting section 78 on the base 61. In addition, the imaging units 74 and 76 detect the posture of the bare chip with respect to the head units 69 and 70, and the bare chip detected as being displaced with respect to the head units 69 and 70 here is the head. After the position correction is executed by the units 69 and 70, the unit 69 and 70 are transported to the inspection socket 71.

そして、検査ソケット71における検査の結果、不良品であると判定されたベアチップは、各ヘッドユニット69,70により上記不良品用トレイ79に搬送される一方、良品であると判定されたベアチップは、各ヘッドユニット69,70により基台61上の部品収納部80まで搬送されるとともに、この部品収納部80において、テープフィーダー用のベーステープ81内に収容され、このベーステープ81に図略のカバーテープが張付けられることとなる。   As a result of the inspection in the inspection socket 71, the bare chip determined to be defective is conveyed to the defective product tray 79 by the head units 69 and 70, while the bare chip determined to be non-defective is Each of the head units 69 and 70 is transported to a component storage unit 80 on the base 61 and is stored in a base tape 81 for a tape feeder in the component storage unit 80. The tape will be attached.

なお、不良品回収部78の不良品用トレイ79が満載状態になると、そのトレイ79が図外のトレイ移動機構によりトレイ排出部82に移送されるとともに、不良品回収部78に隣接したトレイ待機部83にあるトレイ84がヘッドユニット69,70により不良品回収部78に移送され、かつ、図外のトレイ移動機構によりトレイ待機部83に空トレイ載置部85から空トレイが移送されるようになっている。   Note that when the defective product tray 79 of the defective product collection unit 78 becomes full, the tray 79 is transferred to the tray discharge unit 82 by a tray moving mechanism (not shown), and the tray standby adjacent to the defective product collection unit 78 is performed. The tray 84 in the section 83 is transferred to the defective product collection section 78 by the head units 69 and 70, and the empty tray is transferred from the empty tray mounting section 85 to the tray standby section 83 by a tray moving mechanism (not shown). It has become.

上記撮像ユニット74,76は、第2実施形態における撮像ユニット24と同様の構造であり、撮像されるベアチップ(電子回路構成物品)サイズ等によってコンバージョンレンズのON/OFFが切換えられ、最適な焦点距離及び画角で撮像されるようになっている。   The imaging units 74 and 76 have the same structure as that of the imaging unit 24 in the second embodiment, and the conversion lens is switched ON / OFF depending on the size of the bare chip (electronic circuit component article) to be imaged. The image is picked up at an angle of view.

次に本発明の第4実施形態として、本発明に係る物品認識装置を搭載したディスペンサについて説明する。当ディスペンサは特に図示しないが、電子部品を固定する塗布剤(はんだペーストや接着剤など)を、基板(電子回路構成物品)上の所定の塗布位置に塗布する装置である。このディスペンサには塗布剤を塗布位置で吐出するディスペンサヘッドと、ディスペンサヘッドを基板上で移動させる駆動手段とを備え、物品認識装置によって基板上の塗布位置または塗布剤の塗布状態を認識させるように構成されている。そして物品認識の際には必要に応じてコンバージョンレンズのON/OFFを切換えて基板を撮像する。   Next, a dispenser equipped with the article recognition apparatus according to the present invention will be described as a fourth embodiment of the present invention. Although not particularly shown, the dispenser is a device that applies an application agent (solder paste, adhesive, etc.) for fixing electronic components to a predetermined application position on a substrate (electronic circuit component). The dispenser includes a dispenser head that discharges the coating agent at a coating position, and a driving unit that moves the dispenser head on the substrate, so that the article recognition apparatus recognizes the coating position on the substrate or the coating state of the coating agent. It is configured. When recognizing the article, the substrate is imaged by switching ON / OFF of the conversion lens as necessary.

次に本発明の第5実施形態として、本発明に係る物品認識装置を搭載した実装基板検査装置について説明する。当実装基板検査装置は特に図示しないが、実装後の基板(電子回路構成物品)の実装状態を検査する装置である。この実装基板検査装置は、必要に応じてコンバージョンレンズのON/OFFを切換えて実装後の基板を撮像し、その画像に基づいて実装状態を認識し、検査手段によって欠品や実装位置ズレがないかどうかをチェックして検査合否を判定する。   Next, as a fifth embodiment of the present invention, a mounting board inspection apparatus equipped with the article recognition apparatus according to the present invention will be described. Although this mounting board inspection device is not particularly illustrated, it is an apparatus for inspecting the mounting state of the mounted substrate (electronic circuit component article). This mounting board inspection device switches the conversion lens ON / OFF as necessary to image the mounted board, recognizes the mounting state based on the image, and there is no missing part or mounting position deviation by the inspection means. Whether or not the inspection is acceptable is checked.

次に本発明の第6実施形態として、本発明に係る物品認識装置を搭載した印刷基板検査装置について説明する。当印刷基板検査装置は特に図示しないが、塗布剤印刷後の基板(電子回路構成物品)の塗布剤印刷状態を検査する装置である。この印刷基板検査装置は、必要に応じてコンバージョンレンズのON/OFFを切換えて塗布剤印刷後の基板を撮像し、その画像に基づいて塗布剤印刷状態を認識し、検査手段によって印刷不良や印刷ズレがないかどうかをチェックして検査合否を判定する。   Next, as a sixth embodiment of the present invention, a printed circuit board inspection apparatus equipped with the article recognition apparatus according to the present invention will be described. Although this printing substrate inspection apparatus is not particularly illustrated, it is an apparatus for inspecting the coating agent printed state of the substrate (electronic circuit component article) after the coating agent printing. This printed circuit board inspection device switches the conversion lens ON / OFF as necessary to image the substrate after printing the coating agent, recognizes the coating state of the coating agent based on the image, and prints and prints with the inspection means. It is checked whether there is any deviation and whether or not the inspection is acceptable.

以上の第4〜第6実施形態のいずれの場合も、カメラと基板との距離や撮像範囲等に応じて、適切な焦点距離や画角を1台のカメラで切換えることができるので、低コストで高精度の物品認識を行うことができる。   In any of the above fourth to sixth embodiments, the appropriate focal length and angle of view can be switched with one camera in accordance with the distance between the camera and the substrate, the imaging range, etc., so that the cost is low. Can perform highly accurate article recognition.

以上、第1〜第6実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲内で種々の変形を行って良い。例えば、上記各実施形態では、コンバージョンレンズ23等のON/OFFを切換えるアクチュエータ29はヘッドユニット6や基台1に固定されているとしたが、カメラ18に固定されているようにしても良い。   Although the first to sixth embodiments have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made within the scope of the claims. For example, in each of the above embodiments, the actuator 29 for switching ON / OFF of the conversion lens 23 and the like is fixed to the head unit 6 and the base 1, but may be fixed to the camera 18.

また、カメラ18は、必ずしも単焦点、ピント固定のものでなくても良い。ある程度のズーム機構やピント調節機構を備え、コンバージョンレンズ23等の切換え機構と併用するようにしても良い。   Further, the camera 18 is not necessarily limited to a single focal point and a fixed focus. A zoom mechanism and a focus adjustment mechanism to some extent may be provided and used together with a switching mechanism such as the conversion lens 23.

上記の実施形態では、コンバージョンレンズ23等をON状態にしたとき、焦点距離が短くなったり、画角が広角側に切換わったりするように構成されているが、これらとは逆に、コンバージョンレンズをON状態にしたとき、焦点距離が長くなったり、画角が望遠側に切換わったりするように構成し、それに応じたON/OFF切換え制御を行うようにしても良い。   In the above embodiment, when the conversion lens 23 or the like is turned on, the focal length is shortened or the angle of view is switched to the wide angle side. When is turned on, the focal length may be increased or the angle of view may be switched to the telephoto side, and ON / OFF switching control corresponding to the focal length may be performed.

本発明の第1実施形態に係る部品認識装置が搭載された表面実装機を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the surface mounter by which the component recognition apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention was mounted. 図1の表面実装機の一部を省略して示す正面図である。It is a front view which abbreviate | omits and shows a part of surface mounting machine of FIG. 図1の表面実装機における部品認識装置を主に示す側面一部断面図である。FIG. 2 is a partial side sectional view mainly showing a component recognition apparatus in the surface mounter of FIG. 1. 図3の部品認識装置における撮像状態とコンバージョンレンズの使用状態を示す説明図であり、(a)はコンバージョンレンズを使用しない場合、(b)はコンバージョンレンズを使用する場合を示す。It is explanatory drawing which shows the imaging state in the components recognition apparatus of FIG. 3, and the use condition of a conversion lens, (a) does not use a conversion lens, (b) shows the case where a conversion lens is used. 図1の表面実装機の概略制御ブロック図である。It is a schematic control block diagram of the surface mounting machine of FIG. 図1の表面実装機の変形例であって、コンバージョンレンズによる画角の切換えを示す説明図であり、(a)はコンバージョンレンズを使用しない場合、(b)はコンバージョンレンズを使用する場合を示す。It is a modification of the surface mounting machine of FIG. 1, and is explanatory drawing which shows the switching of a field angle by a conversion lens, (a) shows the case where a conversion lens is not used, (b) shows the case where a conversion lens is used. . 図1の表面実装機の変形例であって、コンバージョンレンズによる画角の切換えを示す説明図であり、(a)はコンバージョンレンズを使用しない場合、(b)はコンバージョンレンズを使用する場合を示す。It is a modification of the surface mounting machine of FIG. 1, and is explanatory drawing which shows the switching of a field angle by a conversion lens, (a) shows the case where a conversion lens is not used, (b) shows the case where a conversion lens is used. . 図1の表面実装機の実装動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows mounting operation | movement of the surface mounting machine of FIG. 別の実施形態の部品認識装置が搭載された実装機を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows roughly the mounting machine with which the component recognition apparatus of another embodiment was mounted. 図9の実装機に搭載される部品認識装置の側断面図である。FIG. 10 is a side sectional view of a component recognition device mounted on the mounting machine of FIG. 9. 本発明の実施形態に係る物品認識装置が搭載された部品試験装置を概略的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a component testing apparatus equipped with an article recognition apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基台
3 プリント基板
4 部品供給部
6 ヘッドユニット
9 Y軸サーボモータ(駆動手段)
15 X軸サーボモータ(駆動手段)
16 ノズルユニット(保持手段)
16a 吸着ノズル
18 カメラ(撮像手段)
20 部品認識装置(物品認識装置)
23,23a,23b,23c コンバージョンレンズ
24 撮像ユニット
29 アクチュエータ(切換え手段)
32 主制御部(認識手段)
60 部品試験装置
C,C’ 電子部品(電子回路構成物品)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 3 Printed circuit board 4 Component supply part 6 Head unit 9 Y-axis servomotor (drive means)
15 X-axis servo motor (drive means)
16 Nozzle unit (holding means)
16a Suction nozzle 18 Camera (imaging means)
20 Component recognition device (article recognition device)
23, 23a, 23b, 23c Conversion lens 24 Imaging unit 29 Actuator (switching means)
32 Main control unit (recognition means)
60 parts testing equipment C, C 'electronic parts (electronic circuit components)

Claims (8)

電子回路構成物品を撮像手段により撮像し、その画像に基づき物品の状態を認識する物品認識方法であって、
上記撮像手段に付加して、焦点距離または画角を変更するためのコンバージョンレンズを用意し、
適切な焦点距離または画角となるように、上記コンバージョンレンズを電子回路構成物品と上記撮像手段との間の光路上に介在させる状態と上記光路上から除去させる状態とを切換えて該電子回路構成物品を撮像し、
撮像された画像に基づいて該電子回路構成物品の状態を認識することを特徴とする物品認識方法。
An article recognition method for imaging an electronic circuit component article by an imaging means and recognizing the state of the article based on the image,
In addition to the imaging means, a conversion lens for changing the focal length or angle of view is prepared.
The electronic circuit configuration is switched between a state where the conversion lens is interposed on the optical path between the electronic circuit component and the imaging means and a state where the conversion lens is removed from the optical path so that an appropriate focal length or angle of view is obtained. Image the article,
An article recognition method, comprising: recognizing a state of the electronic circuit component article based on a captured image.
電子回路構成物品を撮像手段により撮像し、その画像に基づき物品の状態を認識する物品認識装置であって、
上記撮像手段に付加して、電子回路構成物品と上記撮像手段との間の光路上に介在させる状態と上記光路上から除去させる状態とを切換可能に設けられた、焦点距離または画角を変更可能とするコンバージョンレンズと、
上記コンバージョンレンズの上記切換えを行う切換え手段と、
撮像された該電子回路構成物品の画像に基づいて該電子回路構成物品の状態を認識する認識手段とを備え、
上記切換え手段は、電子回路構成物品の撮像時に適切な焦点距離または画角となるように上記コンバージョンレンズの上記切換えを行うことを特徴とする物品認識装置。
An article recognition apparatus that captures an electronic circuit component article with an imaging unit and recognizes the state of the article based on the image,
In addition to the imaging means, the focal length or the angle of view provided to be switchable between a state of being interposed on the optical path between the electronic circuit component article and the imaging means and a state of being removed from the optical path are changed. A conversion lens,
Switching means for performing the switching of the conversion lens;
Recognizing means for recognizing the state of the electronic circuit component article based on the captured image of the electronic circuit component article,
The article recognizing apparatus characterized in that the switching means performs the switching of the conversion lens so that an appropriate focal length or angle of view is obtained at the time of imaging an electronic circuit component article.
電子回路構成物品である電子部品が所定位置に複数配置された状態を認識する物品認識装置であって、
上記撮像手段は、上記コンバージョンレンズが少なくとも大画角側に切換えられているとき、複数の電子部品を同時に撮像することを特徴とする請求項2記載の物品認識装置。
An article recognition apparatus for recognizing a state in which a plurality of electronic components that are electronic circuit components are arranged at predetermined positions,
3. The article recognition apparatus according to claim 2, wherein the imaging means images a plurality of electronic components simultaneously when the conversion lens is switched to at least a large angle of view side.
電子回路構成物品である電子部品を、部品供給部から基板上の所定位置に移載して実装する表面実装機であって、
請求項2または3記載の物品認識装置と、
上記部品供給部から該電子部品を取出して保持する保持手段と、
上記保持手段を該電子部品保持状態で上記基板上の所定位置まで移動させる駆動手段とを備え、
少なくとも上記保持手段の移動中に上記物品認識装置によって該電子部品の保持状態を認識するように構成されていることを特徴とする表面実装機。
A surface mounter that transfers and mounts an electronic component that is an electronic circuit component article from a component supply unit to a predetermined position on a substrate,
The article recognition apparatus according to claim 2 or 3,
Holding means for taking out and holding the electronic component from the component supply unit;
Driving means for moving the holding means to a predetermined position on the substrate in the electronic component holding state;
A surface mounter configured to recognize a holding state of the electronic component by the article recognition device at least during movement of the holding means.
電子回路構成物品である電子部品を、部品供給部から検査手段の所定位置に移載して各種検査を行う部品試験装置であって、
請求項2または3記載の物品認識装置と、
上記部品供給部から該電子部品を取出して保持する保持手段と、
上記保持手段を該電子部品保持状態で上記検査手段の所定位置まで移動させる駆動手段とを備え、
少なくとも上記保持手段の移動中に上記物品認識装置によって該電子部品の保持状態を認識するように構成されていることを特徴とする部品試験装置。
A component testing apparatus for performing various inspections by transferring an electronic component that is an electronic circuit component article from a component supply unit to a predetermined position of an inspection means,
The article recognition apparatus according to claim 2 or 3,
Holding means for taking out and holding the electronic component from the component supply unit;
Driving means for moving the holding means to a predetermined position of the inspection means in the electronic component holding state;
A component testing apparatus configured to recognize a holding state of the electronic component by the article recognition device at least during movement of the holding means.
電子部品を固定する塗布剤を、電子回路構成物品である基板上の所定の塗布位置に塗布するディスペンサであって、
請求項2記載の物品認識装置と、
塗布剤を上記塗布位置で吐出するディスペンサヘッドと、
上記ディスペンサヘッドを該基板上で移動させる駆動手段とを備え、
上記物品認識装置によって該基板上の塗布位置または塗布剤の塗布状態を認識させることを特徴とするディスペンサ。
A dispenser for applying an application agent for fixing an electronic component to a predetermined application position on a substrate that is an electronic circuit component,
The article recognition apparatus according to claim 2;
A dispenser head for discharging the coating agent at the application position;
Driving means for moving the dispenser head on the substrate,
A dispenser characterized by causing the article recognition apparatus to recognize a coating position on the substrate or a coating state of the coating agent.
電子回路構成物品である実装後の基板の、実装状態検査を行う実装基板検査装置であって、
請求項2または3記載の物品認識装置と、
上記物品認識装置に認識された該実装後の基板の実装状態に基づいて検査合否を判定する検査手段とを備えることを特徴とする実装基板検査装置。
A mounting board inspection apparatus for inspecting a mounting state of a substrate after mounting as an electronic circuit component,
The article recognition apparatus according to claim 2 or 3,
A mounting board inspection apparatus comprising: inspection means for determining pass / fail of inspection based on a mounting state of the mounted board recognized by the article recognition apparatus.
電子回路構成物品である塗布剤印刷後の基板の、塗布剤印刷状態検査を行う印刷基板検査装置であって、
請求項2または3記載の物品認識装置と、
上記物品認識装置に認識された該塗布剤印刷後の基板の印刷状態に基づいて検査合否を判定する検査手段とを備えることを特徴とする印刷基板検査装置。
A printed circuit board inspection apparatus for performing an inspection of a printed state of a coating material on a printed circuit board, which is an electronic circuit component article,
The article recognition apparatus according to claim 2 or 3,
A printed circuit board inspection apparatus comprising: an inspection unit that determines pass / fail of inspection based on a printed state of the printed circuit board printed by the article recognition apparatus.
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